O revestimento da válvula globo refere-se às partes funcionais internas de uma válvula globo que influenciam diretamente o fechamento, o estrangulamento, a resistência ao desgaste e a compatibilidade de serviço. Na maioria das discussões de seleção industrial, os internos da válvula globo geralmente incluem o disco ou o plugue, a sede ou a superfície de assentamento, a haste, o encosto e outras superfícies funcionais de contato com o fluido que afetam a forma como a válvula fecha ou regula o fluxo.
Para um limite de definição baseado em padrões, a Valve Magazine cita o Definição de internos de válvula MSS SP-96, que descreve os internos como peças funcionais expostas ao fluido da linha, geralmente incluindo a haste, o membro de fechamento e as superfícies de assentamento.
Este guia explica como essas peças de acabamento devem ser analisadas ao selecionar uma válvula globo para um fluido, temperatura, pressão, risco de corrosão, risco de erosão e requisito de fechamento específicos.
Em termos simples, o corpo da válvula contém pressão. O trim controla o desempenho da válvula.
Essa distinção é importante porque duas válvulas globo podem ter o mesmo material de corpo, classe de pressão e conexão de extremidade, mas se comportam de forma diferente em serviço porque os materiais e a geometria dos internos são diferentes. Uma válvula globo usada para água limpa, vapor saturado, líquido levemente corrosivo, meio abrasivo ou estrangulamento de queda de alta pressão pode exigir diferentes opções de disco, sede e haste.
O que é um revestimento de válvula globo?
Definição rápida para a seleção de válvulas industriais
O revestimento da válvula globo refere-se às partes funcionais internas de uma válvula globo que influenciam diretamente o fechamento, o estrangulamento, a resistência ao desgaste e a compatibilidade de serviço. Na maioria das discussões de seleção industrial, os internos da válvula globo geralmente incluem o disco ou o plugue, a sede ou a superfície de assentamento, a haste, o encosto e outras superfícies funcionais de contato com o fluido que afetam a forma como a válvula fecha ou regula o fluxo.
Este guia explica como essas peças de acabamento devem ser analisadas ao selecionar uma válvula globo para um fluido, temperatura, pressão, risco de corrosão, risco de erosão e requisito de fechamento específicos.
Em termos simples, o corpo da válvula contém pressão. O trim controla o desempenho da válvula.
Essa distinção é importante porque duas válvulas globo podem ter o mesmo material de corpo, classe de pressão e conexão de extremidade, mas se comportam de forma diferente em serviço porque os materiais e a geometria dos internos são diferentes. Uma válvula globo usada para água limpa, vapor saturado, líquido levemente corrosivo, meio abrasivo ou estrangulamento de queda de alta pressão pode exigir diferentes opções de disco, sede e haste.
Por que o trim é importante para o fechamento, o estrangulamento e a vida útil
As válvulas globo são comumente selecionadas quando o fechamento, a regulagem do fluxo ou a operação repetida são mais importantes do que a queda de pressão muito baixa. Nesses serviços, a guarnição é exposta a estresse mecânico e fluido direto.
Uma seleção inadequada do trim da válvula globo pode resultar em problemas:
- vazamento através do assento;
- desgaste acelerado do assento ou do disco;
- escoriações entre as superfícies de contato;
- erosão por fluxo de alta velocidade;
- corrosão da haste, do disco ou das superfícies de assentamento;
- desempenho instável de estrangulamento;
- maior frequência de manutenção;
- vida útil reduzida.
Na operação real da fábrica, essas questões não são apenas problemas materiais. Eles podem aparecer como manutenção não planejada, controle de processo instável, vazamentos repetidos após um curto período de serviço ou uma válvula que não funciona mais da forma como foi especificada.
Por esse motivo, a seleção do trim da válvula globo não deve ser tratada como um pequeno detalhe de material no final de um pedido de compra. Trata-se de uma decisão de condição de serviço que conecta o fluido do processo, a temperatura, a pressão, a queda de pressão, a expectativa de fechamento, a frequência de operação e a construção da válvula.
Trim vs. Corpo, castelo, gaxeta e peças gerais da válvula
O que é considerado um revestimento de válvula globo
Nem todas as peças internas ou externas da válvula devem ser tratadas como internos. Para fins de seleção, os internos normalmente se referem às peças que estão diretamente envolvidas na vedação, regulagem, orientação ou resistência ao desgaste do meio de processo.
O escopo exato pode variar de acordo com o fabricante, a norma ou a especificação do projeto, mas o limite prático de seleção é claro: se uma peça afetar o fechamento, o estrangulamento, o desgaste do contato com o fluido ou a compatibilidade do material, ela poderá fazer parte da discussão sobre o acabamento.
| Item | Normalmente tratado como Trim? | Por que é importante | Profundidade do artigo atual |
|---|---|---|---|
| Disco / plugue | Sim | Move-se em direção ou para longe do assento para interromper ou regular o fluxo | Foco principal |
| Assento/superfície de assento | Sim | Cria a superfície de vedação contra o disco ou o plugue | Foco principal, com material de assento tratado com cuidado |
| Caule | Sim | Transfere movimentos e pode ser exposto ao estresse do fluido ou da área de empacotamento | Foco principal |
| Banco traseiro | Frequentemente sim | Fornece uma interface de vedação em alguns projetos de castelo/haste | Explicação técnica da luz |
| Corpo | Não | Carcaça principal de contenção de pressão | Somente limite |
| Boné | Não, a menos que superfícies internas específicas sejam definidas por especificação | Tampa de contenção de pressão e área de suporte da haste | Somente limite |
| Embalagem | Normalmente não é aparado | Elemento de vedação da haste, não a interface de fechamento do assento do disco principal | Somente limite |
| Volante / atuador | Não | Dispositivo de operação, não guarnição de controle de fluido | Excluídos da discussão principal |
| Flange / conexão final | Não | Conexão de tubulação, não de acabamento | Excluídos da discussão principal |
O fato de o material do corpo ser aceitável para a contenção de pressão não significa automaticamente que o conjunto disco-assento-guarnição da haste seja adequado para serviços corrosivos, erosivos ou de queda de alta pressão. O corpo e o revestimento devem ser especificados como itens de seleção separados quando o serviço for exigente.
O que não deve ser tratado como acabamento
Para este artigo, o trim não significa a válvula inteira, a lista de peças internas inteira ou a lista de materiais inteira. O corpo, o castelo, os flanges, a forquilha, o volante, o atuador e os parafusos externos podem ser importantes para a seleção da válvula, mas não são o foco principal da seleção do revestimento da válvula globo.
Esse limite evita um erro comum: selecionar uma válvula globo apenas pelo material do corpo, presumindo que o trim corresponderá automaticamente ao serviço. Um corpo de aço carbono com internos adequados pode funcionar em um serviço, enquanto um corpo de aço inoxidável com internos mal selecionados pode falhar mais cedo em outro serviço. O material do corpo e o material do trim devem ser verificados separadamente.
Se o comprador precisar de um detalhamento completo da carroceria, do castelo, da gaxeta, do volante, da porca da haste e de outras peças em geral, o Guia de peças da válvula globo é o melhor lugar para lidar com essa intenção.
Principais componentes do trim da válvula globo e suas funções
Disco ou plugue
O disco da válvula globo, também chamado de plugue em muitos projetos, é o membro móvel de fechamento. Ele se desloca em direção à sede para reduzir ou interromper o fluxo e se afasta da sede para abrir o caminho do fluxo. No serviço de estrangulamento, o formato do disco ou do plugue afeta a área de abertura, a velocidade do fluxo e o comportamento de controle.
O disco de uma válvula globo não deve ser selecionado apenas pelo nome. Sua geometria, método de orientação, superfície de assentamento e material influenciam o desempenho.
Assento e superfície de assento
A sede é a superfície de vedação estacionária que recebe o disco ou o plugue quando a válvula se fecha. Em muitas válvulas globo, a sede pode ser integral com o corpo ou instalada como um anel de sede. Para a seleção do trim, o ponto mais importante não é apenas a existência da sede, mas como o disco e a sede trabalham juntos sob pressão, temperatura e condições do fluido.
O material do assento é um tópico maior por si só. Neste artigo, o assento é discutido principalmente como parte da interface de acabamento. Uma discussão mais aprofundada sobre assento macio vs. assento metálico deve ser tratada em um guia dedicado ao material do assento.
Para a seleção de assento macio versus assento metálico, use o Guia de materiais da sede da válvula globo em vez de tratar essa página de seleção de acabamento como um artigo completo de material de assento.
Haste e banco traseiro
A haste transfere o movimento do volante, do operador de engrenagem ou do atuador para o disco ou plugue. Como a haste controla a posição do disco, o material da haste, a condição da superfície e a compatibilidade com a gaxeta e o projeto do castelo podem influenciar a confiabilidade da operação.
O assento traseiro é uma superfície de vedação secundária usada em alguns projetos de válvulas globo. Não é o assento principal que bloqueia o fluxo da linha, mas ainda pode ser considerado em discussões de acabamento ou especificação, dependendo do projeto padrão e do fabricante.
| Componente de acabamento | Função principal | Relevância da seleção | O que verificar |
|---|---|---|---|
| Disco / plugue | Move-se para fechar, abrir ou estrangular o caminho do fluxo | Desligamento, comportamento de estrangulamento, padrão de desgaste | Forma, material, superfície de assentamento, método de orientação |
| Assento/superfície de assento | Fornece a interface de vedação | Controle de vazamento, resistência à erosão, confiabilidade do fechamento | Material da sede, revestimento duro, capacidade de substituição, acabamento da superfície |
| Caule | Transfere o movimento operacional para o disco/plugue | Confiabilidade operacional, resistência à corrosão, força | Material, condição da superfície, conexão com o disco |
| Banco traseiro | Fornece uma interface de vedação secundária em alguns projetos | Suporte de vedação do castelo/haste | Se a especificação do projeto o trata como acabamento |
| Revestimento da superfície do assento | Protege as superfícies de contato em serviços severos | Resistência ao desgaste, à escoriação e à erosão | Material de revestimento duro, compatibilidade, limites de serviço |
Para a seleção, o ponto mais importante não é simplesmente identificar essas peças. O ponto de partida é como o disco, a sede e a haste funcionam como um conjunto funcional. O par disco-assento controla o contato de fechamento e estrangulamento, enquanto a haste deve posicionar esse par de forma confiável sob o dever operacional real.
Interação de componentes, não de partes isoladas
O acabamento da válvula globo deve ser entendido como um sistema que interage. Um disco de revestimento rígido com um material de sede inadequado pode não resolver o problema de vazamento. Uma sede resistente à corrosão com um material de haste incompatível ainda pode criar problemas de manutenção. Um formato de disco adequado para serviço on-off pode não ser ideal para estrangulamento repetido.
O emparelhamento errado de materiais geralmente aparece primeiro na interface de vedação: vazamento, ranhuras, escoriações, desgaste irregular ou estrangulamento instável. É por isso que a seleção do trim deve analisar o disco, a sede e a haste em conjunto, em vez de tratar cada componente como uma linha de material separada.
Como o disco, a sede e a haste funcionam juntos
Contato e fechamento do assento do disco
A relação funcional mais importante em uma guarnição de válvula globo é o contato entre o disco e a sede. Quando a válvula fecha, o disco ou plugue se move contra a sede. O contato entre essas duas superfícies cria o limite de fechamento.
Se o par de materiais não for adequado para o serviço, o fechamento pode se deteriorar mesmo que o corpo da válvula permaneça estruturalmente sólido. As causas comuns incluem corrosão na sede, erosão da superfície da sede, deformação devido à temperatura, escoriações entre superfícies de contato rígidas ou partículas presas na linha de vedação.
Para serviços limpos e moderados, uma combinação de acabamento padrão pode ser suficiente. Para alta temperatura, meios abrasivos, fluidos corrosivos ou operação frequente, o par de materiais do assento do disco deve ser analisado com mais cuidado.
Gap de estrangulamento e regulação de fluxo
Uma válvula globo é frequentemente usada para estrangulamento porque o disco se move perpendicularmente à sede e cria uma área de abertura controlada. À medida que o disco se afasta da sede, o caminho do fluxo muda gradualmente. O espaço entre o disco e a sede torna-se a folga de estrangulamento.
É nessa lacuna que a velocidade, a queda de pressão e o comportamento do controle de fluxo se tornam importantes. Se a válvula operar com frequência em uma pequena abertura ou sob uma alta queda de pressão, o trim pode ser exposto a erosão localizada, vibração, ruído ou controle instável. O risco exato depende das condições de serviço, do projeto e do dimensionamento da válvula.
O formato do disco é importante porque afeta a forma como a área de fluxo muda à medida que a válvula se abre. Um formato de disco que funciona para fechamento simples pode não proporcionar o comportamento de fluxo esperado no serviço de estrangulamento e, na condição errada de queda de pressão, pode concentrar a velocidade perto da superfície de assentamento e acelerar o desgaste local.
É por isso que a seleção do disco da válvula globo pertence à discussão mais ampla sobre a seleção do revestimento.
Por que o emparelhamento de materiais afeta o vazamento, o desgaste e a escoriação
A seleção do material não se resume apenas à escolha de uma liga forte ou resistente à corrosão. Em uma válvula globo, o disco e a sede entram em contato repetidamente. Se ambas as superfícies de contato estiverem mal emparelhadas, o resultado poderá ser desgaste, ranhuras ou escoriações.
O revestimento duro pode ser usado em serviços severos para melhorar a resistência ao desgaste nas superfícies de assentamento. Entretanto, o revestimento duro não é uma solução universal. Ele deve ser compatível com o fluido do processo, a temperatura, a queda de pressão, o fechamento necessário e a superfície de contato. A decisão correta depende do perfil completo do serviço.
A dureza diferencial é uma forma de os engenheiros reduzirem o risco de escoriações entre as superfícies metálicas de contato. O princípio é simples: as duas superfícies de contato não devem ser selecionadas como materiais de dureza aleatória; elas devem ser emparelhadas para que as superfícies possam vedar, resistir ao desgaste e evitar danos adesivos durante o contato repetido. A relação exata entre o material e a dureza deve ser confirmada pela especificação aplicável e pelo projeto do fabricante.
Tipos de disco e plugue usados na guarnição da válvula globo
Discos de esfera, de composição e de encaixe
Diferentes tipos de discos de válvulas globo atendem a diferentes expectativas de fechamento e estrangulamento. Os termos usados podem variar de acordo com o fabricante, mas a questão prática da seleção é a mesma: como o membro de fechamento entra em contato com a sede e como ele se comporta durante a abertura?
| Tipo de disco/conector | Função principal | Lógica de seleção típica | Cuidado |
|---|---|---|---|
| Disco tipo esfera | Fechamento simples em serviço relativamente moderado | Geralmente usado quando o controle rígido não é o principal requisito | Normalmente, não é a primeira opção para uma limitação precisa |
| Disco de composição | Usa uma inserção mais macia ou um elemento de assento em alguns designs | Pode suportar um desligamento aprimorado em serviços selecionados | A compatibilidade do material do assento deve ser verificada separadamente |
| Disco do tipo plugue | Geometria mais longa ou cônica para melhor regulagem | Frequentemente considerado quando o desempenho da limitação é importante | Deve ser verificado quanto à erosão, queda de pressão e orientação |
| Disco plano / padrão | Contato simples com o assento | Pode se adequar a um serviço básico liga-desliga ou de baixa complexidade | O comportamento do controle de fluxo pode ser limitado |
| Disco cônico / cônico | Comportamento de abertura mais gradual | Pode suportar uma mudança de fluxo mais suave em alguns serviços de limitação | Não substitui o dimensionamento correto e a seleção de materiais |
| Plugue/disco guiado pelo corpo | Orientação aprimorada em condições de fluxo exigentes | Pode ser considerado para aplicações de velocidade mais alta ou de queda de pressão | Os detalhes do projeto dependem do fabricante e do padrão |
O tipo de disco não é apenas uma preferência pelo formato de um componente. Ele altera a folga de estrangulamento, a maneira como o disco entra em contato com a sede, a estabilidade do caminho do fluxo e o padrão de desgaste na superfície da sede.
Projetos cônicos, cônicos ou guiados por corpo para serviço de estrangulamento
Uma válvula globo usada principalmente para isolamento não tem os mesmos requisitos de internos que uma válvula globo usada para estrangulamento repetido. No serviço de estrangulamento, o disco ou o plugue pode operar em aberturas intermediárias por longos períodos. O formato e a orientação do plugue tornam-se mais importantes porque o trim deve lidar com as forças de fluxo, a velocidade e a queda de pressão.
Um projeto de plugue guiado pelo corpo ou bem guiado pode ajudar a melhorar a estabilidade em aplicações exigentes, mas isso deve ser confirmado com o fabricante da válvula ou com a equipe de engenharia. A geometria da guarnição, o tamanho da válvula, a classe de pressão, a taxa de fluxo e as condições de serviço influenciam a recomendação final.
Até onde este artigo deve ir sobre os tipos de disco
Este artigo não é um guia completo do tipo de disco da válvula globo. O tipo de disco está incluído porque o disco da válvula globo é uma parte auxiliar da seleção do trim. O objetivo é mostrar como a geometria do disco afeta o fechamento, o estrangulamento e a escolha do material, e não substituir um artigo dedicado ao projeto do disco.
Seleção do material de acabamento da válvula globo por condições de serviço
Corrosão, química e compatibilidade de fluidos
O material do revestimento da válvula globo deve ser selecionado de acordo com o meio do processo, e não apenas de acordo com o material do corpo da válvula. A química do fluido, o pH, os cloretos, o serviço ácido, as condições de oxidação ou redução e a concentração química podem influenciar o fato de um trim padrão ser suficiente.
As direções comuns dos materiais de acabamento podem incluir aço inoxidável, acabamento do tipo 13Cr, aço inoxidável 316/316L, ligas de níquel, Monel, Alloy 20, materiais do tipo Hastelloy ou outras ligas específicas do projeto. A seleção correta deve ser verificada com base na especificação do projeto, na compatibilidade do fluido e nos dados do fabricante.
Quando a resistência à corrosão se torna o principal fator de serviço, o válvula globo de aço inoxidável A página pode apoiar a revisão do lado do produto depois que o requisito de material de acabamento for definido.
Temperatura, pressão e queda de pressão
A temperatura afeta a resistência do material, a dureza, o comportamento de corrosão e a estabilidade da vedação. A pressão e a queda de pressão afetam a carga mecânica na interface entre o disco e o assento. Um trim que funciona em líquido limpo de baixa pressão pode não ser adequado para vapor de alta temperatura ou estrangulamento por queda de alta pressão.
Quando a queda de pressão é alta, o trim deve ser revisado quanto a erosão, ruído, vibração, cavitação ou risco de flashing, quando aplicável. Essas não são apenas questões de material. Elas também envolvem o dimensionamento da válvula, o caminho do fluxo, a geometria do disco e a posição de operação.
Para aplicações de pressão severa ou queda de pressão, o válvula globo de alta pressão pode ajudar a conectar a revisão do trim com a classe de pressão necessária e a construção da válvula.
O vídeo a seguir fornece uma referência real do NTGD para uma válvula globo pneumática padrão Y de alta pressão, que é mais relevante quando a revisão do trim envolve queda de pressão, acionamento e condições de serviço severas.
Erosão, sólidos, velocidade e operação frequente
Partículas abrasivas, sólidos em suspensão, alta velocidade e ciclos frequentes podem danificar a superfície do assento. Nesses serviços, o par disco-assento pode precisar de maior resistência ao desgaste, revestimento duro ou uma geometria diferente. O trim deve ser selecionado de acordo com o comportamento operacional real, não apenas com relação à pressão estática e à temperatura.
A frequência de operação também é importante. Uma válvula que faz ciclos muitas vezes por dia impõe demandas diferentes à haste, à conexão do disco e às superfícies de assentamento em comparação com uma válvula que permanece aberta a maior parte do tempo.
Hardfacing, Stellite e guarnição resistente ao desgaste
O revestimento duro é frequentemente considerado quando as superfícies de assentamento precisam de maior resistência ao desgaste. O Stellite e outros materiais de revestimento duro são comumente discutidos na seleção de guarnições para serviços severos, especialmente quando se espera erosão, alta temperatura ou contato repetido de metal com metal.
Para contextualizar o revestimento duro, a Valve Magazine resume como os componentes internos da válvula, como sedes e tampas, podem enfrentar riscos de erosão, abrasão, corrosão, escoriação e cavitação em sua visão geral de Materiais e processos de revestimento de válvulas.
Entretanto, o revestimento duro não deve ser selecionado automaticamente. O engenheiro ou o comprador deve confirmar:
- quais superfícies são revestidas;
- se o disco, a sede ou ambos precisam de revestimento duro;
- se o revestimento duro é compatível com o meio;
- se a dureza diferencial é necessária para reduzir o risco de escoriação;
- se o serviço exige padrões ou testes especiais;
- se o projeto da válvula suporta o dever de estrangulamento esperado.
A tabela abaixo é um ponto de partida, não uma especificação final. Na seleção real, os casos difíceis geralmente são combinações de fatores de estresse, como corrosão e alta temperatura, queda de pressão e sólidos, ou estrangulamento frequente e serviço erosivo.
| Condição de serviço | Preocupação com a guarnição principal | Possível material/direção de design | Cuidados com a engenharia |
|---|---|---|---|
| Água limpa ou serviço de utilidade geral | Fechamento básico e resistência à corrosão | O acabamento padrão pode ser suficiente | Confirmar a classe de desligamento e a frequência de operação |
| Serviço de vapor ou de alta temperatura | Resistência, oxidação, desgaste, estabilidade da vedação | Podem ser considerados acabamentos resistentes ao calor ou superfícies de assento com revestimento rígido | Verificar os limites de temperatura e o projeto da sede |
| Líquido levemente corrosivo | Compatibilidade química | Pode ser considerado um acabamento de liga inoxidável ou resistente à corrosão | O material da carroceria e o material de acabamento podem ser diferentes |
| Serviço com cloretos ou produtos químicos agressivos | Pitting, corrosão em fendas, ataque químico | Pode ser necessário um acabamento de liga mais alto | Confirmar com dados de compatibilidade e especificações do projeto |
| Serviço abrasivo ou carregado de sólidos | Erosão da sede e do disco | Pode ser necessário um revestimento duro ou uma guarnição resistente ao desgaste | Verifique a velocidade, os sólidos e a faixa de abertura da válvula |
| Aceleração de queda de alta pressão | Erosão, vibração, ruído, controle instável | Pode ser necessário um plugue guiado, revestimento duro ou acabamento especial | Requer revisão de engenharia, não apenas a seleção de materiais |
| Andar de bicicleta com frequência | Desgaste de contato, desgaste da haste, escoriações | Emparelhamento de materiais e tratamento de superfície compatíveis | Confirmar a frequência de operação e o comportamento do atuador |
Para o serviço de vapor, o Guia da válvula globo de vapor explica por que a temperatura, a pressão, o serviço de desligamento e o serviço de estrangulamento devem ser analisados em conjunto.
Se houver alta queda de pressão, sólidos abrasivos, produtos químicos agressivos ou estrangulamento frequente, o trim deve ser analisado como um pacote de engenharia, em vez de ser selecionado apenas com base em uma lista de materiais.
Números de corte e gráficos de corte da API: como usá-los corretamente
O que um número de registro API geralmente descreve
Os números de trim e as tabelas de trim do API são úteis porque fornecem uma linguagem comum para combinações de materiais de trim. Em muitas especificações de válvulas, um número de trim descreve o material ou o revestimento usado em peças como sede, disco ou cunha, haste, encosto e outras superfícies relacionadas ao trim.
Para os compradores, o principal valor de um número de registro é a comunicação. Ele ajuda a alinhar a especificação do projeto, a cotação do fornecedor e a expectativa de inspeção.
Para o contexto de padrões, as APIs Documentos do programa de normas de válvulas API identificar o API 600 e o API 602 entre os padrões relacionados a válvulas que podem aparecer nas especificações de válvulas.
Neste artigo, os internos API ou padrão referem-se principalmente a uma linguagem de combinação de materiais para peças internas da válvula, como sede, disco ou plugue, haste e assento traseiro. Não deve ser confundido com termos de internos de válvulas de controle que descrevem elementos característicos de fluxo, como plugues caracterizados, gaiolas ou internos de controle de múltiplos estágios.
| Campo Trim Chart | O que ele geralmente descreve | Por que é importante | O que confirmar |
|---|---|---|---|
| Número de corte | Uma combinação de trim padronizada ou comumente referenciada | Ajuda a comunicar o pacote de materiais | Norma aplicável e requisitos do projeto |
| Superfície do assento | Material ou revestimento da sede de vedação | Afeta diretamente o vazamento, o desgaste e a corrosão | Design integral, soldado, com revestimento rígido ou substituível |
| Superfície do disco/plugue | Material ou revestimento do membro de fechamento móvel | Afeta o contato de desligamento e estrangulamento | Par de materiais com assento |
| Material da haste | Material da haste de operação | Afeta a resistência, a corrosão e a operação | Compatibilidade com o ambiente de serviço e embalagem |
| Assento traseiro / bucha | Vedação secundária ou superfície de guia em alguns projetos | Pode afetar a manutenção e o suporte de vedação | Se está incluído na definição de corte do projeto |
| Dureza / revestimento duro | Dureza da superfície ou exigência de sobreposição | Afeta o comportamento de desgaste e escoriação | Requisitos exatos de material, processo e inspeção |
Por que um gráfico de corte não é uma decisão de seleção completa
Um gráfico de trim não conhece as condições reais de serviço. Ele não leva totalmente em conta a química do fluido, os sólidos, a velocidade, a queda de pressão, a frequência de operação, o requisito de fechamento, o tamanho da válvula, o comportamento do atuador ou a expectativa de manutenção.
É por isso que os números de trim do API devem ser tratados como linguagem de referência, não como um atalho para a seleção do trim da válvula globo. Um número de corte pode descrever um pacote de materiais, mas as condições de serviço decidem se esse pacote é adequado.
Um processo de seleção prático deve começar com as condições de serviço, depois identificar os requisitos funcionais de acabamento e, em seguida, confirmar se um número de acabamento padrão ou um pacote de acabamento especial é adequado para a aplicação.
O que confirmar com o fabricante ou a equipe de engenharia
Antes de finalizar o acabamento, confirme:
- o padrão e a edição aplicáveis exigidos pelo projeto;
- se o número de acabamento citado abrange o assento, o disco, a haste e o banco traseiro;
- se o material da carroceria e o material de acabamento são diferentes;
- se as superfícies de assento são revestidas com material duro;
- se há materiais de assento macios envolvidos;
- se a válvula se destina ao serviço liga-desliga ou de estrangulamento;
- se a queda de pressão, a velocidade ou os sólidos exigem uma análise especial;
- se há requisitos NACE, de serviço ácido, criogênico, de alta temperatura ou de emissão.
Erros comuns na seleção de guarnições de válvulas globo
Tratamento do material da carroceria como material de acabamento
Um erro frequente é presumir que o material do corpo da válvula define toda a válvula. Isso não acontece. O corpo é o invólucro que contém a pressão. O revestimento é a interface de desempenho.
Uma carroceria WCB, uma carroceria de aço inoxidável ou uma carroceria de liga metálica ainda podem usar diferentes pacotes de acabamento, dependendo do serviço. A especificação de compra deve identificar o material da carroceria e o material de acabamento quando o serviço assim o exigir.
Seleção somente por número de API
Os números de trim do API são úteis, mas não substituem a análise de serviço. A seleção apenas pelo número de trim pode deixar passar problemas de corrosão, erosão, queda de pressão ou frequência de operação.
Ignorando o par de assentos de disco
O disco e a sede devem ser considerados em conjunto. Um material de disco resistente combinado com uma superfície de assento inadequada ainda pode resultar em vazamento ou desgaste. No serviço de estrangulamento, o formato do disco e a condição da superfície da sede afetam o desempenho.
Condições de serviço e frequência de operação de negligência
Uma válvula que opera raramente em líquido limpo tem requisitos de trim diferentes de uma válvula que modula com frequência em serviço quente, corrosivo ou erosivo. Se o perfil de operação real não for informado, a recomendação de trim pode estar incompleta.
| Erro | Por que isso acontece | Risco | Melhor verificação |
|---|---|---|---|
| Supondo que o material da carroceria seja igual ao material de acabamento | O material da carroceria é mais fácil de ver nas especificações | O corpo pode sobreviver enquanto as superfícies da sede, do disco ou da haste sofrem corrosão ou desgaste precoce | Especifique a carroceria e o acabamento separadamente |
| Escolher o trim apenas em um gráfico | Os números de registro da API parecem completos | A queda de pressão real, os sólidos ou a química podem fazer com que o acabamento listado não seja adequado | Confirme a mídia, a temperatura, a queda de pressão e a operação |
| Ignorando o emparelhamento do assento do disco | O disco e o assento são considerados separadamente | Vazamento, escoriação, ranhura ou desgaste irregular na linha de vedação | Revisar as superfícies de contato |
| Ignorando o dever de estrangulamento | A válvula é tratada como um simples equipamento liga-desliga | Erosão, vibração ou regulação instável do fluxo em aberturas intermediárias | Confirme a faixa de abertura e a queda de pressão |
| Tratamento do material do assento como o acabamento completo | O assento recebe mais atenção | A haste, o disco e o assento traseiro podem ser perdidos | Analise o pacote completo de acabamento |
| Engenharia reversa de trim com falha sem análise da causa raiz | Uma válvula com falha é copiada como a base de substituição | O mesmo problema de vazamento, desgaste ou corrosão pode se repetir | Identificar por que o corte anterior falhou antes de duplicá-lo |
O que especificar ao solicitar uma recomendação de guarnição de válvula globo
Dados de serviço a serem fornecidos
Uma recomendação útil de trim de válvula globo começa com dados de serviço. Sem as condições de serviço, o fornecedor só pode oferecer uma opção geral de trim.
A queda de pressão e os sólidos são dois dos dados mais comumente ausentes no serviço de estrangulamento ou erosivo. Se a válvula regulará o fluxo ou se o meio contiver partículas, esses detalhes geralmente são essenciais para avaliar o risco de erosão, ruído, revestimento duro e desgaste do assento do disco.
| Dados necessários | Exemplo de informações a serem fornecidas | Por que é importante |
|---|---|---|
| Fluido/mídia | Água, vapor, óleo, gás, ácido, lama, nome químico | Determina o risco de corrosão e erosão |
| Temperatura | Temperatura operacional normal e máxima | Afeta a resistência do material e a estabilidade da vedação |
| Pressão | Pressão de entrada e classe de pressão | Afeta a carga mecânica |
| Queda de pressão | Queda de pressão normal e máxima | Importante para estrangulamento, erosão e risco de ruído |
| Condição de fluxo | On-off, estrangulamento, modulação, intermitente | Determina os requisitos de disco/bujão e desgaste |
| Sólidos ou partículas | Presença, tamanho e concentração, se conhecidos | Afeta a erosão e os danos nos assentos |
| Preocupação com a corrosão | Cloretos, pH, serviço ácido, concentração química | Influencia a escolha da liga e do revestimento duro |
| Requisito de fechamento | Fechamento geral ou expectativa de vazamento mais apertado | Afeta o design e o material do assento/disco |
| Frequência de operação | Ciclos raros, diários e frequentes, controle automatizado | Afeta o desgaste e a conexão haste/disco |
Válvula e dados de especificação para fornecer
Os dados da válvula devem ser claros o suficiente para que o fabricante faça a correspondência entre a recomendação do trim e a construção real da válvula.
| Item de especificação | Por que é importante |
|---|---|
| Tamanho da válvula | Afeta a área de fluxo, a carga de acabamento e o projeto do fabricante |
| Classe de pressão | Define o limite de pressão e a faixa de projeto |
| Conexão final | Necessário para a cotação completa da válvula, mas não é um substituto para o acabamento |
| Material da carroceria | Deve ser verificado separadamente do material de acabamento |
| Número de acabamento existente ou solicitado | Referência útil se já estiver especificado |
| Tipo de disco/plugue, se conhecido | Ajuda a corresponder à expectativa de desligamento e estrangulamento |
| Tipo de assento, se conhecido | Ajuda a confirmar o emparelhamento entre o disco e o assento |
| Padrão aplicável | Alinha as expectativas de projeto, material e inspeção |
| Operação manual ou acionada | Afeta a força operacional, a ciclagem e o dever de controle |
| Requisitos especiais | Requisitos NACE, criogênicos, de alta temperatura, de emissão, de teste ou de inspeção |
Quando solicitar a revisão de engenharia
A revisão de engenharia é especialmente importante quando o serviço inclui:
- alta queda de pressão;
- limitação frequente;
- partículas abrasivas;
- química corrosiva;
- alta temperatura;
- ciclagem térmica;
- desligamento crítico;
- operação automatizada;
- serviço químico ácido ou especial;
- incerteza sobre o material de acabamento existente.
Nesses casos, a seleção do trim da válvula globo deve ser analisada como uma combinação funcional de disco, sede, haste, encosto, material e serviço operacional. O objetivo não é apenas indicar um material para o trim, mas confirmar se o pacote completo do trim se adequa ao serviço real.
Perguntas frequentes sobre a seleção de guarnições de válvulas globo
O que é o trim em uma válvula globo?
A guarnição em uma válvula globo geralmente significa as peças funcionais internas que afetam o desempenho do fechamento, do estrangulamento e do contato com o fluido. Isso normalmente inclui o disco ou o plugue, a sede ou a superfície de assentamento, a haste, o encosto e as superfícies de vedação ou de guia relacionadas, dependendo do projeto e da especificação.
O que inclui o revestimento da válvula?
Os internos da válvula geralmente incluem o membro de fechamento, a superfície de assentamento, a haste e outras peças funcionais internas que entram em contato com o fluido. Para as válvulas globo, os elementos de acabamento mais importantes geralmente são o disco ou plugue, a sede, a haste e o assento traseiro. A definição exata deve ser verificada com base na especificação do projeto e no projeto do fabricante.
O disco faz parte da guarnição da válvula globo?
Sim. O disco da válvula globo, muitas vezes também chamado de plugue, é normalmente tratado como parte do trim porque controla diretamente o fechamento e o estrangulamento. Seu formato, material e superfície de assentamento afetam o vazamento, a regulagem do fluxo e o desgaste.
O que é o material de acabamento da válvula globo?
O material de acabamento da válvula globo é o material usado para as peças funcionais internas que entram em contato com o fluido ou formam a interface de vedação, como o disco, a sede, a haste ou o assento traseiro. Se ele for escolhido incorretamente, os primeiros problemas visíveis geralmente aparecem como vazamento, corrosão, ranhuras ou desgaste acelerado na interface entre o disco e a sede.
Como você seleciona o material de acabamento da válvula globo?
Comece com as condições de serviço, não com o nome do material. Analise o fluido, a temperatura, a pressão, a queda de pressão, o risco de corrosão, os sólidos, a velocidade, o requisito de fechamento e a frequência de operação. Em seguida, verifique o par disco-assento, o material da haste, as necessidades de revestimento duro e qualquer padrão ou número de corte aplicável.
Qual é a diferença entre o revestimento da válvula e o corpo da válvula?
O corpo da válvula é a carcaça principal que contém a pressão. O trim da válvula refere-se às peças internas funcionais que entram em contato com o fluido e afetam o fechamento, o estrangulamento e o desgaste. O material do corpo e do revestimento deve ser especificado separadamente quando as condições de serviço assim o exigirem.
O que é a sede em uma válvula globo?
A sede é a superfície de vedação estacionária com a qual o disco ou o plugue entra em contato quando a válvula fecha. Ela faz parte da interface de vedação entre o disco e o assento. O material da sede é importante, mas uma comparação completa entre sede macia e sede metálica deve ser tratada em um guia de material de sede dedicado.
Um número de corte API é suficiente para a seleção?
Não. Um número de trim API é útil para descrever uma combinação de material de trim, mas não define totalmente a adequação do serviço. O meio, a temperatura, a queda de pressão, a corrosão, a erosão, o requisito de fechamento e a frequência de operação reais ainda decidem se esse pacote de acessórios é apropriado.
O mesmo trim da válvula globo pode ser usado tanto para serviço on-off quanto para serviço de estrangulamento?
Às vezes, mas isso não deve ser presumido. O serviço on-off testa principalmente a confiabilidade do fechamento e da sede, enquanto o serviço de estrangulamento expõe o trim a mudanças na área do fluxo, na velocidade e na queda de pressão. Se a válvula regulará o fluxo com frequência, a geometria do disco, o material da sede e a resistência ao desgaste devem ser analisados com mais cuidado.
Conclusão
A seleção do revestimento da válvula globo não é apenas uma questão de escolher um tipo de material. Trata-se de uma decisão funcional que envolve o disco ou o plugue, a sede, a haste, o encosto, as superfícies de assentamento, o emparelhamento de materiais, a queda de pressão, a química do fluido, o risco de erosão e o serviço operacional.
Um processo de seleção confiável começa com as condições de serviço e, em seguida, verifica quais componentes do trim suportam a carga de vedação, estrangulamento e desgaste. Os números e gráficos de trim do API podem dar suporte à especificação, mas não devem substituir a análise baseada em serviço.
Quando o serviço é corrosivo, erosivo, de alta temperatura, com alta queda de pressão ou frequentemente estrangulado, a abordagem mais segura é revisar o trim como um pacote completo de disco-assento-haste antes de finalizar a especificação da válvula.
Suporte a aplicativos/especificações
Se você já tiver uma escolha preliminar do trim da válvula globo, envie os dados de serviço para análise antes de finalizar a especificação. As informações mais úteis incluem o meio, a pressão, a temperatura, a queda de pressão, a condição de fluxo, o material do corpo, o material ou o número do trim esperado, o tipo de disco/bujão, se conhecido, o requisito de fechamento, a norma aplicável e o método operacional.
Isso permite que o fabricante da válvula ou a equipe de engenharia confirme se um pacote de trim padrão é adequado ou se é necessário um revestimento duro, um trim de liga especial, um projeto diferente de disco/bujão ou uma análise mais específica da aplicação.
Para uma consulta completa sobre a válvula após a revisão do trim, o Página do produto da válvula globo é a ponte apropriada do lado do produto.
